修车大队一品楼qm论坛51一品茶楼论坛,栖凤楼品茶全国楼凤app软件 ,栖凤阁全国论坛入口,广州百花丛bhc论坛杭州百花坊妃子阁

oe1(光电查) - 科学论文

55 条数据
?? 中文（中国） ▾

  • 扩展光遗传学工具箱

    摘要： 光遗传学技术对解析功能性神经回路至关重要。随着这一神经科学分支的蓬勃发展及实验设计日益复杂化，对新型视蛋白（可激活或抑制特定神经元群体的光敏蛋白）的需求也在增长。既往研究主要依赖通过基因组挖掘发现具有独特特性的天然视蛋白变体，或通过工程改造实现特定性能。霍华德·休斯医学研究所Janelia研究园区的Joshua Dudman和Alla Karpova团队现开发出一种新蛋白质工程方法，理论上可使光遗传学可用工具数量翻倍。 受进化启发，研究人员思考膜内拓扑翻转（将蛋白质在膜中内外颠倒）能否产生具有新特性的视蛋白变体。他们设计了包含神经素1B-δ信号肽和跨膜结构域的引导序列，并进行多项微调以确保目标取向。随后将该引导序列与特征明确的视蛋白ChR2 E123T/T159C融合，使视蛋白在膜内有效翻转。值得注意的是，该视蛋白从光遗传激活剂转变为强效抑制剂——作为光激活的非选择性阳离子泵发挥作用。研究团队将其命名为"ChR全长翻转体"(FLInChR)。 FLInChR能抑制脑切片中SNr区GABA能神经元活性?；钐迨笛橄允酒淇梢种芐Nr投射神经元并调控动物行为，其抑制强度与常用光遗传抑制剂ArchT相当。值得注意的是，非选择性阳离子泵送效应此前从未通过定向分子工程实现。这种拓扑工程方法有望为神经科学研究创造新型光遗传工具。

    关键词： 神经科学、视蛋白、光遗传学、蛋白质工程、拓扑反转

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • [IEEE 2018年电磁场生物医学应用首届世界大会(EMF-Med) - 克罗地亚斯普利特(2018.9.10-2018.9.13)] 2018年EMF-Med首届电磁场生物医学应用世界大会 - 直接电刺激与光遗传学刺激丘脑底核的比较研究

    摘要： 丘脑底核深部脑刺激是治疗帕金森病的一种方法。本研究结合了产生高原电位的丘脑底核神经元计算模型（大冢模型）和四态ChR2(H134R)模型（威廉姆斯模型），以比较电刺激与光遗传学神经调控的效果。研究探讨了刺激方式（光遗传或电刺激）对放电频率、强度-持续时间曲线及动作电位形态的影响。首先，与电刺激不同，当光刺激强度超过0.1 W/cm2时，平均瞬时放电频率趋于饱和。其次，光遗传刺激的基强度和时值分别比电刺激高175%和9.6%。第三，神经刺激方式对动作电位形态无显著影响。

    关键词： 光遗传学、通道视紫红质-2（H134R）、丘脑底核、大冢模型、计算建模

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 工程化改进光开关以控制核质分布

    摘要： 光遗传学技术利用光响应蛋白研究活细胞及生物体中的动态过程。这类技术通常依赖天然光敏蛋白的改造版本来控制亚细胞定位与活性。我们先前通过将核输入或输出序列基序嵌入燕麦光受体蛋白1中光响应LOV2结构域的C端螺旋，构建了两个光遗传学系统——光激活核穿梭系统（LANS）和光诱导核输出系统（LINX），从而实现目标蛋白的光控核内外转运。虽然LANS和LINX已是有效工具，但我们推测连接核心PAS结构域与C端螺旋的LOV2铰链环区域突变可进一步提升这些开关的功能性。本研究鉴定了能优化LANS和LINX光开关动态范围（即靶向与非靶向亚细胞积累比值）的铰链环突变位点，并证实这些新型光遗传学工具在调控基因转录和表观遗传修饰中的应用价值，从而为科研界扩展了光遗传学"工具库"。

    关键词： LANS、LINX、LOV2、动态范围、光遗传学、核质穿梭

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 现代神经科学：有或没有光遗传学？

    摘要： 看、听、触、嗅、尝，还有思考、反思、决策等，大脑让我们感知并与周围世界互动。大脑由数千亿个细胞组成，这些细胞组织成电路，不断接收、整合和传递化学与电信号，是我们感知、行动和意识的所在。与印刷电路板看似简单的结构不同，我们大脑电路的组织远未揭示其全部奥秘。尽管过去几十年技术取得进步，我们对人类大脑如何形成情绪、思维或行为仍知之甚少。这种无力/无知导致神经或神经精神疾病的治疗效果欠佳。面对这一重大挑战，近年来启动了多个重大项目，如欧洲的"人类大脑计划"[1]和美国的"BRAIN计划"[2]，旨在通过模拟、记录或控制脑电路活动来更好地理解人脑运作机制。为此，实验与临床神经科学依托未来技术的发展——其中有些堪比优秀科幻小说，光遗传学便是其一。

    关键词： 人类大脑计划、BRAIN计划、大脑、神经科学、光遗传学

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 一款适用于光遗传学应用的915 MHz紧凑型无线供电系统（含超级电容器）

    摘要： 为了在不显著干扰动物行为的前提下开展精密光遗传学研究，亟需一种全无线光学刺激?？?。本文提出一种适用于植入环境的紧凑型无线能量传输（WPT）系统，该系统能在环境射频能量场不稳定且不足的条件下工作。本研究旨在设计并实现具备以下特性的能量传输架构：1）长距离工作能力；2）高功率转换效率；3）持续稳定的输出功率供给。所设计的WPT电路工作于915 MHz频段，在-15 dBm输入功率下实现50%的最大功率转换效率。采用紧凑型电路设计（12.20×13.22 mm），在20 dBm（100 mW）发射功率下获得0.329%的全程传输效率。离体实验表明：当WPT系统距发射源10 cm时，自由空间最大获取功率为0.324 mW，若置于4 cm厚猪尸肉中则降为0.112 mW；距源1 m时，自由空间获取17 μW，猪尸肉中获取1 μW。此外，系统采用先进超级电容作为储能元件以充分驱动LED，充满电后可维持LED工作75秒以上，总输出功率达2.45 W。该WPT系统可作为实验室动物光遗传学前临床研究的有效解决方案。

    关键词： 光遗传学、生物可植入、无线能量传输、电压倍增器、超级电容器

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 一种优化且自动化的方法用于量化通道视紫红质光电流动力学

    摘要： 通道视紫红质是一种光激活离子通道，可通过光精确调控可兴奋细胞的激活或抑制。其离子电导通常由包含两个开放态和两个关闭态的四步光循环过程描述。虽然缺乏动力学建模就无法全面理解通道视紫红质的功能，但模型拟合需要人工操作，这对非专业人士而言既繁琐又技术复杂。为提升光电流数据分析能力，本文介绍了一个能自动定量分析电生理数据的拟合程序。相较于前版程序，本版本的重大改进包括：1）通过电流信号导数自动识别实验起始时间；2）采用面向对象编程范式（OOP），显著提升了无编程经验者的代码使用可靠性；3）简化代码分发形式——仅需共享单个含完整注释的MATLAB文件。为展示该程序实用性，我们演示了对两种蛋白成员（通道视紫红质-2及通道视紫红质-1与2的嵌合体C1C2）光电流的自动化拟合。

    关键词： 神经科学、通道视紫红质、光遗传学、动力学建模、电生理学

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • Rac1和Cdc42梯度形成的光遗传学解析

    摘要： 在细胞迁移过程中，Rho GTP酶会自发形成界定细胞前后端的空间梯度。前端区域活性Cdc42形成陡峭梯度，而活性Rac1则呈现数微米外达峰值的延展分布模式。这些梯度的塑造机制是什么？其形态又具有何种功能意义？本研究通过光遗传学与微图案技术联合应用发现：Cdc42与Rac1梯度并非直接由运输机制形成，而是由激活因子与失活因子的空间分布所决定。Cdc42梯度仅取决于鸟苷酸交换因子的分布，而Rac1梯度形态则需要GTP酶激活蛋白β2-chimaerin的参与——该蛋白通过Cdc42和Rac1的反馈作用在细胞尖端形成锐利定位。从功能上看，Rho GTP酶梯度的空间范围调控细胞迁移：陡峭的Cdc42梯度增强方向性，延展的Rac1梯度控制迁移速度。

    关键词： Rac1、细胞迁移、微图案化、光遗传学、GAPs（GTP酶激活蛋白）、GEFs（鸟苷酸交换因子）、Cdc42、β2-chimaerin、Rho GTPases（Rho鸟苷三磷酸酶）

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 为转录带来光明：光遗传学技术集锦

    摘要： 操控活体生物特定区域中外源基因表达的能力，已深刻改变了我们研究正常发育和疾病相关生物分子过程的方式。遗憾的是，大多数经典诱导系统缺乏精确的时空控制能力，因而限制了对强依赖时间、激活时长或细胞定位的分子事件的研究。通过利用能响应特定波长的人工改造光敏蛋白，我们现在可以以前所未有的精度对众多分子活动进行精准调控。本综述全面梳理了当前所有适用于单细胞和多细胞生物基因表达调控的光遗传学系统，重点分析这些工具的优缺点，并探讨向更复杂生物体成功转化所面临的当前与未来挑战。

    关键词： 转录、光遗传学、隐花色素、光敏色素B、LOV结构域、基因表达、紫外光受体UVR8、光

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 临床前神经科学与精神病学研究中的光遗传学：最新见解与潜在应用

    摘要： 过去半个世纪里，精神疾病治疗取得了重大进展，但具体是哪些神经回路最终导致了特定疾病状态仍不明确。幸运的是，最近研究工具的进步缓解了限制该领域的技术瓶颈，这些工具能促进基于回路的研究分析。其中最突出的技术是光遗传学——通过基因编码的光敏蛋白来精确调控特定时间点的离散神经回路。这项技术近期被用于探究精神疾病的神经基础及症状缓解机制，迅速发现了可能催生新一代理性药物开发的新型治疗靶点。随着这些神经元控制技术及相关方法最终进入临床应用，基于神经回路的策略有望成为治疗精神症状的精准疗法。

    关键词： 强迫症、光遗传学、成瘾、焦虑、抑郁

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 用于自由活动动物光遗传学的无线操控可植入光电子探针

    摘要： 利用光学方法记录和探测大脑活动已成为神经科学领域的新兴技术。传统深部脑区光遗传学刺激工具多基于植入式光纤，对动物活动存在限制。最新研发的微型发光二极管（micro-LED）可通过无线操控，作为直接作用于神经系统的可注射光源。本研究开发了一套适用于自由活动动物的无线控制植入式光遗传学系统：将薄膜氮化镓基蓝光micro-LED转移至柔性探针并注入动物脑部，从而光学激活表达通道视紫红质-2的神经元；采用含电池的定制电路?？榈骺豰icro-LED，通过2.4GHz射频通信实现50米远程控制。该系统应用于自由活动小鼠后，成功实现了对运动行为的体内光遗传调控。此外，设计电路中的通信单元还实现了多只动物的独立同步控制。本系统为先进光学神经接口提供了可能，并为神经科学研究中复杂动物行为分析提供了新方案。

    关键词： 光遗传学、植入式设备、微型发光二极管（LED）、无线操作

    更新于2025-09-09 09:28:46